多鏈路傳輸技術(shù)

多鏈路聚合傳輸技術(shù)簡介針對目前通信技術(shù)只能提供有限帶寬、目前的多鏈路技術(shù)存在靈活性不夠、限制性大且不適合終端設(shè)備和無線場景等問題，本技術(shù)提供了一種高效的多鏈路數(shù)據(jù)聚合傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將多條物理鏈路的傳輸帶寬進(jìn)行聚合，從而實(shí)現(xiàn)在同一個終端上帶寬疊加的高速傳送效果，并做到了與應(yīng)用程序以及使用的物理設(shè)備無關(guān)。應(yīng)用程序不用考慮有幾條鏈路的存在，而物理上，這幾條鏈路都是存在的，也是能單獨(dú)工作的，有別于多網(wǎng)卡綁定技術(shù)的綁定成一條鏈路。本技術(shù)通過系統(tǒng)自動檢測，具備動態(tài)鏈路偵測功能，能動態(tài)擴(kuò)充/減少鏈路數(shù)量，特別是在無線場景下，使用熱拔插的USB、PCMIC接口的無線網(wǎng)卡，使無線網(wǎng)卡接入網(wǎng)卡之后，能立即加入到多鏈路傳輸?shù)墓ぷ髦校恍枰~外的配置，有別于多網(wǎng)卡綁定技術(shù)每次有新網(wǎng)卡接入設(shè)備之后，必須重新配置多網(wǎng)卡綁定的配置文件。特別適合沒有固定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的無線客戶端終端使用。本技術(shù)還提供了鏈路自維護(hù)功能，能在網(wǎng)絡(luò)斷線之后嘗試重新連接，最大限度上保證了鏈路的通暢。特別是在無線場景下，由于信號的原因，斷線的發(fā)生率是比較高的，該功能保證了在網(wǎng)絡(luò)斷線之后，能盡快恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。有別于多網(wǎng)卡綁定和多鏈路傳輸協(xié)議不能自動恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接的問題。(1)技術(shù)方案簡介為了實(shí)現(xiàn)多鏈路傳輸數(shù)據(jù)，需要在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中把數(shù)據(jù)幀分發(fā)到各個鏈路上。本技術(shù)在傳統(tǒng)的鏈路層之上實(shí)現(xiàn)了一個虛擬層，該虛擬層實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)幀的分發(fā)，這些數(shù)據(jù)幀通過輪轉(zhuǎn)算法(roundrobin)分發(fā)到各條鏈路中。鏈路的動態(tài)增加與減少需要操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的支持。有新網(wǎng)卡加入系統(tǒng)，操作系統(tǒng)首先偵測到，并對該新網(wǎng)卡進(jìn)行驅(qū)動安裝、配置，使新網(wǎng)卡能在該操作系統(tǒng)下正常工作。隨后發(fā)送信號給監(jiān)控程序，監(jiān)控程序嘗試進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，在網(wǎng)絡(luò)連接成功之后，通知虛擬層有新鏈路產(chǎn)生，虛擬層將把新鏈路加入多鏈路列表，該條鏈路即可正常工作。有網(wǎng)卡被物理移除，首先由操作系統(tǒng)偵測到，通知監(jiān)控程序，監(jiān)控程序通知虛擬層該條鏈路停止工作，虛擬層把該條鏈路從多鏈路列表中移除。鏈路的自維護(hù)需要操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的支持。有網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)斷線，由監(jiān)控程序偵測到，通知虛擬層該條鏈路暫停工作，虛擬層把該條鏈路從多鏈路列表中移除，同時，監(jiān)控程序嘗試重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。在網(wǎng)絡(luò)連接重新被連接上之后，通知虛擬層有新鏈路加入，虛擬層將把新鏈路加入多鏈路列表。（2）優(yōu)點(diǎn)和效果本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多鏈路數(shù)據(jù)的傳輸，傳輸速度接近所有鏈路帶寬相加的總和。該實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用程序以及物理設(shè)備無關(guān)，應(yīng)用程序和物理設(shè)備能安裝原來的方式繼續(xù)工作。多鏈路傳輸和單鏈路傳輸可以并存，可以按照應(yīng)用的實(shí)際需求選擇多鏈路傳輸或者是單鏈路傳輸，具有較強(qiáng)的靈活性。本技術(shù)支持鏈路的動態(tài)增加與減少、支持鏈路的自維護(hù)，配置簡單，不需要特定硬件支持，特別適合無線場景下，無線網(wǎng)卡的頻繁熱插拔、斷線等情況。本技術(shù)可以在任何網(wǎng)絡(luò)終端上使用。特別適合沒有固定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的無線終端設(shè)備。附件：采用本技術(shù)開發(fā)的“現(xiàn)場物證高清傳輸系統(tǒng)”簡介1簡介本系統(tǒng)主要解決了公安系統(tǒng)調(diào)查人員在外出取證、數(shù)據(jù)采集等過程中獲得的高清多媒體數(shù)據(jù)（包括音頻、圖片、視頻各種格式的數(shù)據(jù)資料）無法第一時間內(nèi)快速、保密傳遞回指揮中心的問題，尤其是野外等各種缺乏有線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境。該系統(tǒng)主要模塊基于蜂窩電話系統(tǒng)（CDMA）的數(shù)據(jù)傳輸鏈路開發(fā)而成，無需在傳輸現(xiàn)場鋪設(shè)任何其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，其也適用于其他行業(yè)部門將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)快速安全地發(fā)送回總部的應(yīng)用場景。2產(chǎn)品特色?數(shù)據(jù)傳輸器終端模塊通信鏈路基于CDMA蜂窩電話系統(tǒng)，由于在其操作系統(tǒng)層重新開發(fā)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，使其搭載的操作系統(tǒng)能支持多個網(wǎng)絡(luò)通信模塊的并發(fā)數(shù)據(jù)傳輸（有純CDMA方式、有線網(wǎng)絡(luò)方式、CDMA與有線網(wǎng)絡(luò)混合方式），確保了本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸器終端模塊實(shí)現(xiàn)了高速無線數(shù)據(jù)傳輸；?支持傳輸各種格式文件，對視頻文件具有超強(qiáng)MPEG4、MP3編碼能力，在不影響視頻文件畫質(zhì)的前提下有效的減少了視頻文件的大小，使視頻文件的傳輸更快速。?數(shù)據(jù)傳輸過程中在傳輸器終端模塊和遠(yuǎn)程服務(wù)器之間采用了全新開發(fā)的專用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，具有防竊聽功能；?數(shù)據(jù)傳輸過程可靠無損耗，優(yōu)化設(shè)計(jì)的重傳協(xié)議機(jī)制可確保服務(wù)器端100%獲得傳輸器終端模塊所有待傳數(shù)據(jù)，從而確保內(nèi)部人員準(zhǔn)確獲取各種高清的多媒體數(shù)據(jù)；?數(shù)據(jù)傳輸過程在傳輸器終端模塊和遠(yuǎn)程服務(wù)器兩端支持多路并發(fā)傳輸和斷點(diǎn)續(xù)傳功能，確保了在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下正確完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)；?傳輸器終端模塊能支持目前市面上各種數(shù)據(jù)存儲卡(SD/CF/MMC)格式，并能自動根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行文件分割以適應(yīng)多網(wǎng)絡(luò)模塊并發(fā)傳輸；?傳輸器終端模塊支持有線網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，可以快速配置為有線網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，從而提供更快速的數(shù)據(jù)上傳服務(wù)；?傳輸器終端模塊具有內(nèi)置電源，并支持使用車載、交流電等其他供電方式，確保在不同環(huán)境下完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)；?考慮到實(shí)際使用者情況和系統(tǒng)維護(hù)，本系統(tǒng)配置簡單易操作，各項(xiàng)配置均可由技術(shù)人員在調(diào)查人員外出快速配置或者由調(diào)查人員快速修正；系統(tǒng)操作界面采用具有“傻瓜化”的特點(diǎn)；傳輸器終端模塊根據(jù)使用者的情況設(shè)計(jì)為“一鍵式”的按鈕操作，采用LED燈示意工作狀態(tài)，系統(tǒng)啟動迅速；?系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計(jì)的原則，使用內(nèi)置電源供電時確保能工作較長時間。3產(chǎn)品工作原理本系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)傳輸器終端、服務(wù)器端控制/接收軟件、系統(tǒng)配置軟件三部分。調(diào)查人員外出取證前，由技術(shù)人員使用系統(tǒng)配置軟件將接入網(wǎng)絡(luò)的配置、服務(wù)器ip地址、工作模式等系統(tǒng)參數(shù)寫入數(shù)據(jù)傳輸器終端，完成初始化設(shè)置。如圖3-1，調(diào)查人員無論身處何地，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，啟動數(shù)據(jù)傳輸器終端模塊，其自動通過蜂窩電話系統(tǒng)建立到遠(yuǎn)程服務(wù)器的連接，并自動啟動數(shù)據(jù)的保密傳輸過程，從而將各種高清的現(xiàn)場多媒體數(shù)據(jù)快速、保密、無損、無誤的傳輸?shù)椒?wù)器上。圖3-1系統(tǒng)原理圖考慮到目前蜂窩電話系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸鏈路的實(shí)際最大傳輸速率有限以及高清的多媒體數(shù)據(jù)通常文件較大等情況，數(shù)據(jù)傳輸器終端模塊基于X86的PC104板設(shè)計(jì)，采用多路CDMA通信模塊并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)的方式。如圖3-2所示，在操作系統(tǒng)底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧上進(jìn)行了重新開發(fā)使終端模塊上搭載的操作系統(tǒng)可同時驅(qū)動多個網(wǎng)絡(luò)模塊并發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)從而提高了本系統(tǒng)的并發(fā)傳輸速率，考慮到日常使用通信成本和系統(tǒng)能耗，本系統(tǒng)采用四路內(nèi)置CDMA通信模塊提供數(shù)據(jù)上、下行鏈路。圖3-2數(shù)據(jù)傳輸器終端模塊示意圖4產(chǎn)品外形FY-1型現(xiàn)場高清音視頻編解碼器充分參考工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，外形設(shè)計(jì)美觀，請參見圖4-1。圖4-1FY-1型現(xiàn)場高清音視頻編解碼器外觀5軟件系統(tǒng)5.1簡介軟件系統(tǒng)主要包括FY-1型現(xiàn)場高清音視頻編解碼器內(nèi)置數(shù)據(jù)處理軟件和FileUploadServer服務(wù)器軟件。FY-1型現(xiàn)場高清音視頻編解碼器內(nèi)置數(shù)據(jù)處理軟件運(yùn)行在設(shè)備內(nèi)置操作系統(tǒng)上，在數(shù)據(jù)從USB存儲設(shè)備復(fù)制到內(nèi)置操作系統(tǒng)以后，該軟件可以自動的把數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器上。對于視頻文件，該軟件先自動進(jìn)行MPEG4編解碼，在不損失畫質(zhì)的前提下有效減少數(shù)據(jù)的大小，然后進(jìn)行傳輸。FileUploadServer服務(wù)器軟件是FY-1型現(xiàn)場高清音視頻編解碼器配套的服務(wù)器軟件，主要功能是接收來自FY-1型現(xiàn)場高清音視頻編解碼器的數(shù)據(jù)，并支持對接收的文件進(jìn)行簡單的操作，例如:打開文件、文件另存為、刪除文件等。同時，在數(shù)據(jù)接收服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器分離的情況下，該軟件能同時作為客戶端和服務(wù)器端，把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)接收服務(wù)器傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲服務(wù)器。5.2產(chǎn)品特色設(shè)備內(nèi)置數(shù)據(jù)處理軟件?對操作系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)傳輸模塊以及相關(guān)的系統(tǒng)接口做了修改，使之更適應(yīng)多網(wǎng)卡數(shù)據(jù)的傳輸，與該軟件的切合度更高。?數(shù)據(jù)傳輸過程中在傳輸器終端模塊和遠(yuǎn)程服務(wù)器之間采用了全新開發(fā)的專用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，具有防竊聽功能；?支持多路并發(fā)傳輸和斷點(diǎn)續(xù)傳功能，確保了在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下正確完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)；?支持傳輸各種格式文件，對視頻文件具有超強(qiáng)MPEG4、MP3編碼能力，在不影響視頻文件畫質(zhì)的前提下有效的減少了視頻文件的大小，使視頻文件的傳輸更快速。FileUploadServer服務(wù)器軟件?綠色軟件，不用安裝即可使用。FY-1型現(xiàn)場高清音視頻編解碼器配套軟件，與設(shè)備內(nèi)置數(shù)據(jù)處理軟件切合度高。支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳功能，確保了在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下正確完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)；?在軟件中即能對上傳的文件進(jìn)行簡單的操作，例如打開文件、文件另存為、刪除文件等。在數(shù)據(jù)接收服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器分離的情況下，該軟件可以作為客戶端和服務(wù)器端，把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)接收服務(wù)器傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲服務(wù)器上。?使用最新的.Net技術(shù)開發(fā)，運(yùn)行穩(wěn)定、安全。本系統(tǒng)主要針對公安部門異地辦案的實(shí)際需要，提供了一種基于民用無線通信技術(shù)手段進(jìn)行安全可靠的高清音視頻/圖片數(shù)據(jù)快速傳送的專業(yè)裝備，從而能在第一時間將現(xiàn)場/證據(jù)上報，確保上級領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)人員能及時看到如實(shí)反映現(xiàn)場的各種細(xì)節(jié)與數(shù)據(jù)。較為典型的應(yīng)用場景可見如下分析：一、 刑偵類現(xiàn)場：重大刑事案件現(xiàn)場取證遠(yuǎn)程指導(dǎo)與指揮。出警警員可利用便攜式DV/DC采集現(xiàn)場各種敏感數(shù)據(jù)，如血樣濺痕、疑犯指紋、作案器械等各種需采集高清、精確的數(shù)據(jù)樣本，如圖6-1所示，并利用本系統(tǒng)快速傳回指揮中心以及在異地的上級單位，并可由上級領(lǐng)導(dǎo)或者相關(guān)專家進(jìn)行遠(yuǎn)程分析、指導(dǎo)與指揮，以進(jìn)一步對現(xiàn)場進(jìn)行證據(jù)采集。圖6-1現(xiàn)場采集的樣本高清圖片

圖6-2現(xiàn)場采集的樣本高清圖片2異地追贓現(xiàn)場實(shí)施高清音視頻/圖片取證。辦案民警可在異地第一時間采集贓物各種細(xì)節(jié)，如犯罪嫌疑人的高清特征或者贓車的發(fā)動機(jī)號等各種標(biāo)識信息，如圖6-2所示，并在現(xiàn)場及時傳回指揮中心服務(wù)器予以確證。圖6-3贓車的發(fā)動機(jī)號圖6-4繳獲的冰毒及吸食用具二、 交通類現(xiàn)場：1.惡性交通事故現(xiàn)場情況匯報。巡邏警車可利用車載DV/DC拍攝現(xiàn)場高清音視頻/圖片，及時采集事故現(xiàn)場，如圖6-3所示，并可配以旁白注解并快速傳回指揮中